На какой частоте работает 5g в китае
Госкомиссия по радиочастотам выделила совместному предприятию «Вымпелкома», «Ростелекома» и «Мегафона» частоты в диапазоне 4,4–4,99 ГГц с целью тестирования технологии 5G. Данный диапазон станет альтернативой для диапазона 3,4–3,8 ГГц, частоты в котором в России недоступны из-за позиции силовых структур.
5G-частоты для СП «Билайна», «Мегафона» и «Ростелекома»
Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) выделила компании «Новые цифровые решения» (НЦР) частоты в диапазонах 4,4–4,555 ГГц и 4,633–4,99 ГГц для проведения научных, исследовательских, опытных, экспериментальных и конструкторских работ с использованием технологии пятого поколения сотовой связи (5G).
Это следует из протокола заседания комиссии, опубликованного Минцифры. В то же время ГКРЧ отказалась выделять НЦР частоты в диапазоне 4,555–4,63 ГГц и 4,99–5 ГГц.
Как операторы создавали СП для поиска 5G-частот
Компания НЦР была создана «Мегафоном» и «Ростелеком» для совместного строительства сетей 5G. Первоначально «Мегафон» и «Ростелеком» хотели построить единую сеть 5G в диапазоне 3,4–3,8 ГГц, предоставив остальным игрокам возможность работать на этих частотах в качестве виртуального оператора.
Против такой идеи выступили два других игрока сотового рынка–«Вымпелком» (торговая марка «Билайн») и «Мобильные телесистемы» (МТС). Против были и в Федеральной антимонопольной службы (ФАС). В конце 2019 г. «Вымпелком», МТС, «Мегафон» и «Ростелеком» достигли предварительного соглашения о созданию в равных долях совместного предприятия (СП), которое занялось бы поиском частот для 5G, не оказывая при этом услуг связи.
СП в новом формате было создано лишь летом 2021 г., и в него не вошел оператор МТС. Базой для СП стала компания НЦР, оно займется исследованием электромагнитной совместимости, проведением исследований возможности использования радиочастот для сетей 5G и мероприятиями по высвобождению радиочастотного спектра для сетей 5G. ФАС поставило условием одобрением соглашения о создании СП обеспечение равного доступа к высвобождаемому спектру для всех участников рынка сотовой связи.
Проблема с 5G-частотами в России
Параллельно возникли проблемы и с доступностью частот для 5G. Силовые ведомствам – Минобороны и Федеральная служба охраны (ФСО) – выступили против использования диапазона 3,4-3,8 ГГц для сетей 5G, так как он используется указанными ведомствами для спутниковой связи.
В то же время частоты в диапазоне от 1 ГГц до 6 ГГц необходимы для запуска сетей 5G в крупных городах. В мире наиболее перспективным являются как раз диапазон 3,4–3,8 ГГц. В качестве альтернативы операторам был предложен диапазон 4,4–4,99 ГГц. Но в этом диапазоне будет меньше абонентских устройств, кроме того, его сложно будет использовать на приграничных территориях, так как в соседних странах эти частоты используются военными.
Появится одно цифровое окно для всех социальных ведомств
Сейчас ГКРЧ открыла возможность для тестирования данного диапазона. Правда, как уже отмечалось, НЦР получила не весь диапазон полностью (его ширина–590 МГц), а два участка общий шириной 512 МГц.
В «Вымпелкоме» приветствовали выделение частот НЦР для исследования диапазона 4,4-4,99 ГГц, добавив, что считают необходимым проведение подобных исследований и в диапазоне 3,4–3,8 ГГц. В «Мегафоне» сообщили, что исследование диапазона 4,4–4,99 ГГц позволит избежать ситуации, при которой частоты могут оказаться непригодными для практического применения.
Представители «Ростелекома» добавили, что к настоящему моменту НЦР изучила еще один диапазон частот, пригодный для 5G - 24,45-27,5 ГГц, и ГКРЧ приняла к сведению проект программы проведения организационно-технических мероприятий по высвобождению данной полосы. «Вместе с тем, использование радиочастотного спектра выше 3,8 ГГц требует значительно большего объема инвестиций со стороны операторов в строительство сетей, что крайне негативно влияет на их окупаемость, - считают в «Ростелекоме». - Все, что выше 3,8 ГГц, целесообразно задействовать для решения локальных (на ограниченной территории) задач».
При этом источник CNews на телекоммуникационном рынке полагает, что частот, выделенных для исследований в диапазоне 4,4–4,99 ГГц, слишком мало для строительства полноценной сети 5G.
Еще один диапазон для 5G
Кроме того, на прошлом заседании комиссии госпредприятию «Научно-исследовательский институт радио» (НИИР) были выделены частоты для тестирования нового диапазона 5G – 6,7-6,8 ГГц. На минувшем заседании дополнительно выделила НИИ полосу 6,425–6,825 ГГц. Данный диапазон может стать дополнением к частотам в диапазонах 3,4–3,8 ГГц и 4,4–4,99 ГГц.
В Минсвязи определили частоты для внедрения сети нового поколения в России. В приоритете будет диапазон 4,4-4,9 ГГц. Сегодня он востребован только в Китае и Японии, уточняет «Коммерсантъ». Для работы будут использовать российский софт, который еще надо разработать.
В Минсвязи объяснили, что пошли на такой шаг из-за дефицита частот. Сегодня в России самый востребованный диапазон занят военными и спецслужбами, и отдавать его они не намерены. При этом в министерстве согласны с тем, что «азиатский» диапазон будет тормозить прогресс 5G в нашей стране.
Операторы такое решение раскритиковали. Участники рынка — Tele2, «Вымпелком», МТС, «Ростелеком» — заявили, что экономически оправданным будет диапазон 3,4-3,8 ГГц, на котором работает связь по всему миру. Ситуацию комментирует пресс-секретарь группы «МТС» Алексей Меркутов:
«Сеть пятого поколения — это сеть, которая основывается на сети LTE, или 4G, и является ее логичным продолжением. Мы считаем, она должна быть в диапазоне 3,4-3,8 ГГц как базовом для развития 5G в России. Это необходимо, потому что этот диапазон, во-первых, распространен. В большом количестве стран именно для этого диапазона производится большое количество оборудования, которое может быть использовано. Чтобы каждый человек в стране пользовался сетью пятого поколения и это не стоило дорого, а стоило тех же денег, что и сейчас, только с более высокими скоростями, для этого операторам просто необходим диапазон 3,4-3,8 ГГЦ».
В МТС напомнили, что операторы проводили испытания на тех частотах, которые предлагает Минсвязи, три года назад. Тогда скорости достигали 4,5 гигабита в секунду. Однако емкости этого диапазона недостаточно, чтобы предоставить такую скорость всем желающим.
Вдобавок для использования новых частот в России просто нет оборудования. Более того, оно не выпускается в нужных объемах даже за рубежом, потому что не востребовано. Минсвязи предлагает развивать сети 5G на отечественном софте, переговоры с производителями уже ведет Минпромторг. Создавать свою линейку оборудования 5G намерен, к примеру, «Ростех».
Такие меры сулят повышение абонентской платы и удорожание софта из-за его разработки и поддержки, отмечает генеральный директор агентства разведывательных технологий «Р-Техно» Роман Ромачёв:
«Если мы выделяем конкретно частоты, то для нас необходимо изменять все оборудование. Если мы разрабатываем свое оборудование, естественно, это дополнительные затраты, которые лягут на налогоплательщиков, потому что «Ростех» — это госкорпорация, государственные деньги ,так или иначе, будут выделяться на финансирование этих технологий. В будущем это, так или иначе, скажется на стоимости оборудования. Если китайское, японское или американское оборудование будет стоить одних денег, то российской, как всегда в таких случаях, будет стоить гораздо дороже. Выхода, я считаю, нет, то есть технологию необходимо внедрять, необходимо находить компромисс, находить свободные частоты».
В Tele2 Business FM сообщили, что на рынке нет оборудования, работающего в диапазоне 4,4-4,99 ГГц, поскольку в мире эти частоты не востребованы для запуска сетей 5G:
«Приведенный в пример Китай не планирует использовать диапазон 4,4-4,99 ГГц в первой фазе запуска сетей пятого поколения. Ориентируясь на диапазон 4,4-4,99 ГГц, Россия создает себе «эксклюзивный» сценарий развития технологии, который требует заведомо более дорогого сетевого и терминального оборудования. Мы скептически относимся к его производству отечественными поставщиками, так как пока они не готовы предложить конкурентоспособное оборудование для действующих сетей 4G/3G/2G».
Как отмечают в Tele2, наладить выпуск всей линейки оборудования в ближайшие годы вряд ли удастся. Однако по программе «Цифровая экономика» покрытие сети 5G должно быть обеспечено в городах-миллионниках уже через пять лет.
Сейчас операторы тестируют сеть нового поколения в Москве. До конца этого года связь 5G доступна на Тверской улице, ВДНХ, Воробьевых горах, в Парке Горького и инновационном центре «Сколково».
Частоты 5G в каждой отдельной стране выделяют местные власти. Безусловно, при этом учитывается мнение экспертов и мобильных операторов. С точки зрения технологий, наибольшее значение имеет тот факт, будет ли выделенный диапазон 5G находиться ниже 6 ГГц или выше. Это важно, потому что от длины волны зависит особенности распространения и отражения сигнала, а также дальность работы устройств и базовых станций, плотность подключений и трафика, которую можно использовать.
При этом, есть некоторые сложности для выделения диапазона частот 5G с частотой ниже 6 ГГц, поскольку, там уже работают не только сети 4G и 3G, но и Wi-Fi, который сегодня присутствует в каждом здании. Естественно, что никакие чиновники не будут отдавать эти частоты для запуска сетей пятого поколения, так как, старые стандарты будут востребованы еще минимум 10 лет, а то и больше.
На каких частотах работает 5G в мире сегодня?
Разработчики сетей связи нового поколения хотят использовать широкий спектр частот, в зависимости от задач и подключаемых устройств. Диапазон 700 МГц вместе с 3,4-3,8 ГГц планируется отдать под использование в беспилотных автомобилях, роботах и автоматизированном оборудовании в промышленности. Это связано с тем, что именно в этих частотных диапазонах 5G может передавать данные без задержек и поддерживать максимально устойчивое соединение даже с быстродвижущимися объектами.
Дополнительное преимущество частот ниже 1 ГГц – это легкость и дешевизна построения инфраструктуры, оборудования, а также же гарантировано хорошее покрытие на местности. Скорее всего, именно в этом диапазоне будут работать умные датчики, счётчики и техника, интернет вещей (IoT).
Высокие частоты необходимы для достижения максимальной пропускной способности, вплоть до 20 Гбит/сек. Именно, здесь будут работать устройства 3D-видео, технологии дополненной и виртуальной реальности, связь с использованием голографических и тактильных технологий, мощные облачные сервисы для игр и бизнес-задач.
Плюсы различных диапазонов частот
Легко обеспечить хорошее покрытие территории, сигнал хорошо проникает в здания и внутрь помещений.
Низкая стоимость построения инфраструктуры, требуется меньшее количество базовых станций.
5G частоты в России
Полный спектр частот и диапазонов еще не определен правительством России. Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) рекомендует для выделения и использования частотный диапазон 27,1-27,5 ГГц.
Помимо требований российского законодательства, Международный союз электросвязи выдвигает свои требования к стандарту 5G. В их числе:
- Скорость передачи данных в режиме Downlink – до 20 Гбит/сек.
- Скорость передачи данных в режиме Uplink – до 10 Гбит/сек.
- Количество поддерживаемых устройств на территории площадью 1 квадратный километр – не менее 1 миллиона.
- Задержка для услуг eMBB (высокоскоростной связи) – не более 4 мс.
- Задержка для услуг URLLC (ультранадежной связи) – не более 0,5.
Для соединения точка – точка планируется также задействовать дополнительные диапазоны 71-76 и 81-86 ГГц. Оборудование и соответствующие стандарты уже разработала компания Huawei.
Россия будет строить сети пятого поколения на необычных частотах. Принятый во многих странах Европы и Азии диапазон 3,4–3,8 ГГц забраковали военные. Президент России Владимир Путин одобрил позицию Совбеза РФ, который выступает против использования диапазона 3,4–3,8 ГГц. Вместо этого предлагается диапазон 4,4–4,9 ГГц и 24,5–29,5 ГГц. Замминистра связи Олег Иванов рассчитывает провести первые аукционы на частоты в диапазоне 24,5–29,5 до конца 2019 года. Минкомсвязи также рассчитывает на развитие 5G в диапазоне 4,4–4,9 ГГц.
5G или оборона?
Хотя Путин в послании Федеральному собранию выделил развитие цифровизации и сетей 5G в качестве национального приоритета, работа в этом направлении в России пока отстает от многих стран. Китай, Южная Корея, Япония, большинство стран ЕС уже определились со спектром частот, который будет применяться в сетях пятого поколения. США пока до конца не решили, но по крайней мере два аукциона на частоты для 5G там уже прошли.
В России в программе «Цифровая экономика» предполагалось определить спектр частот для развития 5G к 30 сентября 2019 года. Но на данный момент так и не прошло ни одного аукциона, поскольку в вопросе, на каких частотах работать, столкнулись интересы цифровизации и силовиков.
В июле курирующий в правительстве цифровизацию вице-премьер Максим Акимов заявлял, что крайне перспективный диапазон для развития 5G – это 3,4–3,8 ГГц. Он сказал, что это «крайне плотный, населенный, но очень нужный нам диапазон». В этом же диапазоне пилотной сети 5G проводили испытания беспилотного транспорта «Ростелеком», НАМИ и фонд «Сколково» в прошлом году.
Однако Совбез выступил против, поскольку в этом же диапазоне уже работает оборудование Минобороны и Роскосмоса. Как заявил член комитета Совета Федерации по обороне и безопасности Франц Клинцевич, как бы ни развивался прогресс, но вопросы безопасности страны стоят на первом месте.
Единого стандарта 5G в мире пока еще нет. Общие требования к 5G сформулированы Международным союзом электросвязи (ITU) под рабочим названием IMT-2020 еще в 2015 году, однако утвержден этот стандарт должен быть не ранее 2020 года. Параллельно с выработкой собственных стандартов 5G занимается более десяти организаций, в том числе 3GPP, IETF, NGMN.
Сейчас сформулированы лишь общие принципы и свойства сетей пятого поколения. Во-первых, это технология использования нескольких антенн на прием и передачу данных (MIMO). Эта технология позволяет увеличить пропускную способность канала и скорость передачи данных за счет того, что сигнал транслируется на одном радиоканале с помощью не одного, а нескольких приемопередатчиков. Кроме того, технология позволяет передавать одновременно несколько пакетов данных по одному каналу.
Помогает в этом и более высокий диапазон частот 5G. Высокие частоты позволяют передать гораздо больший объем информации за единицу времени. И передача сигнала на высоких частотах имеет более четкую направленность, это позволяет избежать помех.
Еще одна важная особенность 5G – технология Network slicing. Это значит, что в рамках общей сетевой инфраструктуры будут существовать логически изолированные подсети, которые требуют различных параметров интернет-соединения. Например, подсеть для самоуправляемых автомобилей, для телемедицины, для умного дома и интернета вещей, видеостриминга и так далее.
Такое разделение позволит оптимизировать работу сети под конкретные нужды, чтобы, допустим, большое количество стримеров в каком-то районе не привело к коллапсу самоуправляемых машин на дорогах того же района.
Тройные стандарты
Из этого вытекает еще одна существенная особенность 5G – для нее нужен широкий спектр частот, в зависимости от области применения и окружающих условий. Чем выше диапазон частот, тем большую скорость передачи данных он может обеспечить.
Однако сигнал сверхвысокой частоты быстро затухает. Поэтому радиус передачи не превышает пары сотен метров. Кроме того, стены зданий – непреодолимая преграда для такого сигнала. Значит, чем выше частота, тем больше передатчиков должно быть установлено.
С низкими частотами ситуация обратная. Сигнал более стойкий и передается на дальние расстояния, но страдает скорость. Именно поэтому для повсеместного внедрения сетей 5G и их нормальной работы какого-то одного диапазона частот недостаточно.
Частотный спектр для 5G можно разделить на три группы, в зависимости от того, для чего сети будут применяться.
Первая группа – это диапазон ниже 2 ГГц. Радиус действия передатчика может достигать нескольких километров. Однако максимальная скорость передачи данных не больше 100 Мбит/c. Подходит для покрытия более обширных зон, обеспечивает стабильный сигнал внутри помещений. Применим для массовой межмашинной связи (mMTC), интернета вещей, поскольку ими генерируются не очень большие объемы трафика, однако требуется сверхнадежное соединение и низкие задержки.
Вторая группа – средний диапазон, или так называемый C-band, с частотой от 2 до 6 ГГц. Радиус действия от нескольких сотен метров до 1–2 км. Обеспечивает относительно стабильный сигнал внутри помещений и достаточно высокую скорость передачи данных. Этот диапазон считается оптимальным для покрытия сетями 5G городской среды. Подходит как для интернета вещей и межмашинной связи, так и для пользовательских приложений, не требующих высокой скорости передачи данных.
Третья группа – сверхвысокие частоты, выше 6 ГГц. Задействует широкие полосы частот и обеспечивает большую пропускную способность канала. Подходит для работы сервисов, требующих большой скорости передачи данных, до 20 Гбит/с – 3D-видео, дополненная реальность, голографическая связь, тактильный интернет и так далее. Однако радиус действия сигнала – в пределах прямой видимости между передатчиком и приемным устройством – не больше 200 метров. Кроме того, сигнал не проходит через стены, а также затухает под воздействием определенных погодных условий, например дождя. Вот почему для полноценного развития этого сегмента требуется высокая плотность установки передатчиков.
Именно поэтому большинство стран для развития сетей пятого поколения выделяют различные спектры частот – как ниже 6 ГГц, так и выше. В 2015 году в ходе Всемирной конференции радиосвязи (WRC-15) страны согласовали выделение частот для 5G в спектре до 6 ГГц. Евросоюз определил диапазон 3,4–3,8 ГГц; Южная Корея – 3,4–3,7 ГГц; Австралия – 3,4–3,7 ГГц. Отличились Япония и Китай: они решили развивать сразу два спектра ниже 6 ГГц. Япония – 3,6–4,2 ГГц, а также 4,4–4,9 ГГц. Китай – 3,3–3,6 ГГц и 4,8–5 ГГц.
Особый путь
Россия на тот момент не определилась с частотами, поскольку самый популярный среди других стран диапазон от 3 до 4 ГГц занят силовыми структурами. Интересно, что по той же причине этот диапазон частот никак не могут выделить и в Соединенных Штатах.
США в области развития 5G вообще стоят особняком. Корневым диапазоном частот сетей пятого поколения там предполагается сделать сверхвысокие частоты. США уже провели два аукциона на частоты 5G диапазона выше 6 ГГц. Были проданы частоты спектра 24 ГГц и 28 ГГц. Позже в этом году планируется провести аукционы еще на три диапазона сверхвысоких частот: 37, 39 и 47 ГГц.
Президент США Дональд Трамп заявлял, что США должны обеспечить себе мировое лидерство в строительстве сетей 5G. И прогресс налицо: уже к концу года в стране будет столько спектров частот пятого поколения, сколько пока нет больше нигде в мире.
Однако особый путь США в отношении 5G неоднократно критиковали отраслевые и экспертные организации. Представители Федеральной комиссии США по связи (FCC), например, отмечали, что нельзя делать упор на сверхвысокий диапазон частот в строительстве сетей 5G. Как уже было сказано, такие частоты нужны лишь для определенных задач, выполняемых сетями пятого поколения. Полагаться исключительно на такую инфраструктуру, особенно с учетом масштабов территории США – все равно что топить печку долларами.
Это, по их мнению, еще больше усилит технологическое и, как следствие, социальное неравенство между крупными городами и малонаселенными регионами США. В пример приводится Китай, который выделяет те же частоты, что и другие страны в мире. FCC считает, что единственный способ для США сохранить технологическое лидерство и создать хоть какой-то противовес усиливающемуся доминированию китайской телекоммуникационной компании Huawei в мире – развивать сети на том же диапазоне частот ниже 6 ГГц, что и остальной мир.
Помочь разгрести нужные частоты в США вызвался Альянс пользователей частот C-band (CBA), куда входят компании спутниковой связи Intelsat, SES, Eutelsat и Telesat. Они направили в FCC письмо, предложив высвободить для перераспределения 180 МГц в диапазоне 3,7–4,2 ГГц. Однако, как указывают в FCC, аукционы на частоты C-band в США по-прежнему не рассматриваются, и перспектива высвобождения этих частот остается туманной.
Изначально планировалось, что лицензии будут выданы не раньше последнего квартала этого года, а коммерческие запуски сетей 5G по всей стране состоятся в 2020 году. Однако после того как Министерство промышленности и информатизации КНР объявило о досрочной выдаче лицензий на коммерческое использование 5G, ожидается, что первые коммерческие сети пятого поколения заработают в сорока крупнейших городах Китая к главному государственному празднику – Дню основания КНР, то есть уже 1 октября 2019 года.
Если посмотреть на распределение диапазона частот 5G по миру и особенно в Китае, становится понятно, что первые коммерческие запуски сетей нового поколения будут проходить преимущественно на частотах С-band. Это значит, что и телекоммуникационное оборудование, выпускаемое в том числе китайской Huawei, будет рассчитано прежде всего на эти частоты. Именно поэтому российские представители мобильных операторов и телекома негативно отреагировали на решение президента Путина: самый распространенный диапазон 3–4 ГГц в России будет недоступен.
Представитель «Мегафона» заявляет, что в диапазоне 4,4–4,99 ГГц на данный момент не развертывается ни одной коммерческой сети 5G в мире. Причем Китай и Япония здесь едва ли помогут, поскольку им национальные регуляторы уже выделили полосы 3,4–3,8 ГГц, на которых и происходят коммерческие запуски. Значит, пока не будут забиты эти частоты, терминального оборудования для 4,4–4,99 ГГц, скорее всего, массово производиться не будет. Недовольны и в «Вымпелкоме»: мировые операторы могут просто отказаться заключать межроуминговые соглашения с российскими операторами из-за различных диапазонов частот.
В реальности различия в диапазонах частот в России и других странах, скорее всего, не повлияют на доступность продукции для конечных потребителей. Поскольку единых стандартов 5G пока нет, производители клиентских терминалов, смартфонов и другой техники закладывают возможность настройки оборудования под работу на разных частотах.
Модем для 5G Samsung Exynos Modem 5100, например, поддерживает работу в 5G-сетях по стандартам 3GPP как в частотном диапазоне до 6ГГц, так и в сетях с миллиметровым спектром. Snapdragon X50 5G Modem от Qualcomm имеет аналогичные характеристики. Не отличается по частотным показателям и Huawei Balong 5000. Так что конфликта стандартов, как было c GSM и CDMA, вероятно, не будет.
Но для операторов связи развитие инфраструктуры будет проблематичным. Цена на те же базовые станции и прочее оборудование будет зависеть от спроса на нее на рынке. Конечно, любой производитель, хоть Ericsson, хоть Huawei, сможет сделать оборудование под требования российского частотного диапазона. Вопрос лишь в том, сколько будет стоить такой эксклюзивный заказ.
И Путин, и Трамп неоднократно заявляли, что их страны должны занять лидирующие позиции в мире по технологии 5G. Как и искусственный интеллект, сети пятого поколения – это зонтик, под которым будут развиваться технологии, позволяющие кардинально изменить промышленность, сельское хозяйство, медицину, транспорт, да и вообще повседневную жизнь людей.
Между тем, согласно отчету американской Ассоциации производителей сотовой связи (CTIA), Китай уже обгоняет США в области внедрения 5G. Трамп потребовал, чтобы оборудование для американской телекоммуникационной инфраструктуры 5G производилось за пределами Китая, и убеждает отказаться от сотрудничества с Китаем в строительстве сетей 5G другие страны. Но Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) признает: сети пятого поколения, видимо, будут работать по китайским правилам. Это вполне логично: более трети всех патентов на 5G в мире принадлежит Китаю.
Китай, видя мировые тенденции, старается им соответствовать, в том числе и в вопросе диапазонов частот. Россия и США здесь выбрали свой, особый путь. Вопрос лишь в том, что перевесит: технологические амбиции или страх за национальную безопасность.
Фонд Карнеги за Международный Мир и Московский Центр Карнеги как организация не выступают с общей позицией по общественно-политическим вопросам. В публикации отражены личные взгляды авторов, которые не должны рассматриваться как точка зрения Фонда Карнеги за Международный Мир или Московского Центра Карнеги.
Читайте также: